Kiểm nghiệm trọng lượng kộo theo
thời gian chạy khụng và thời gian nạp giú
nhả hóm xuống dốc dài TS. nguyễn văn chuyờn
KS. nguyễn văn lõm
Bộ mụn Đầu mỏy - Toa xe
Khoa Cơ khớ - Trường Đại học GTVT

Túm tắt: Với những đoàn tàu cú trọng lượng lớn thỡ khả năng bảo
trỡ tốc độ giới hạn khi xuống dốc dài đảm bảo cho đoàn tàu vận hành an
toàn phụ thuộc trực tiếp vào năng lực hóm của đoàn tàu.
Trong bài bỏo tỏc giả trỡnh bày phương phỏp lựa chọn trọng lượng
kộo phự hợp với năng lực hóm của đoàn tàu.
Summary: The capability of ensuring and maintaining speed limit
when going down slopes to keep a great load train running safely
depends on the directly braking capacity the train.
This article shows the method of selecting an appropriate pulling
force in conformity with the train’s braking capacity.

Đặt vấn đề
Khi đoàn tàu xuống dốc dài, lực cản đường dốc biến thành lực kộo
dốc, lực này lớn hơn nhiều so với cỏc lực cản khỏc làm cho tốc độ đoàn
tàu tăng nhanh. Để đoàn tàu khụng vượt quỏ tốc độ qui định thỡ ta phải
thực hiện hóm giai đoạn, tức là hóm và nhả hóm sau đú lại hóm và nhả
hóm tới khi ra khỏi dốc. Khi hóm giú ộp giai đoạn, trước mỗi lần hóm
lại ỏp lực thựng giú phụ phải được khụi phục đủ trị số qui định, thời
gian cần cho quỏ trỡnh nạp giú nhả hóm là t
n
t(s)
P(Kpa)
Pdm
tc
tc
tm
to
t(s)
P(Kpa)
Pdm
tc
tc
tm
to

Quan hệ giữa thời gian và
ỏp suất

+ t
k
ta sẽ xỏc định được trọng luợng kộo phự hợp với năng lực hóm đó
cú.
1. Thời gian nạp giú nhả hóm
Thời gian nạp giú nhả hóm t
n
phụ thuộc vào loại mỏy hóm,van hóm,
lượng giảm ỏp ống hóm và số toa xe trong đoàn tàu. Thời gian này được
xỏc định bằng thực nghiệm.

m
:
Một cỏch gần đỳng ta coi tốc độ lan truyền súng hóm bằng chiều dài
ống hóm đoàn tàu chia cho thời gian tớnh từ khi ỏp lực nồi hóm toa xe
cuối cựng bắt đầu tăng. Đối với van hóm KE
1C
- SL cú tốc độ lan truyền
súng hóm khi hóm thường là 150 m/s và khi hóm khẩn là 270 m/s.

Như vậy ta cú:
dtdt
h
m
L
150
L
V
t 
(sec) với L
đt
là chiều dài đoàn tàu.
* Xỏc định t
c
:
Gọi P
ct
là ỏp lực nồi hóm cần thiết để tổng lực hóm và lực cản vận
hành thắng được lực gia tốc của đường dốc (đoàn tàu bắt đầu giảm tốc)
tức là:
jod

h
- Hệ số ma sỏt chuyển đổi.

h
- Hóm suất chuyển đổi đoàn tàu khi hóm khẩn.

’
od
- Lực cản cơ bản đơn vị đầu mỏy chạy đà (N/KN).

”
o
- Lực cản cơ bản đơn vị toa xe (N/KN).
P - Khối lượng tớnh toỏn đầu mỏy (Tấn)
G - Khối lượng kộo (Tấn)
 Hệ số ma sỏt chuyển đổi :
100
V
*
6
V
*)V110(*006,0
100
V
*
14
100V*6,3
*356,0
0h


Vỡ khi hóm và nhả hóm giai đoạn để trỏnh hiện tượng dồn toa phỏt
sinh lực đấm ta thường hóm toa xe và nhả hóm đầu mỏy do đú ta cú :
 
gGP
KK
*
''
h
'
h
h



 Áp lực chuyển đổi guốc hóm

100V*6
V
*)V110(*006.0
100V*14
100V*6,3
*356,0
100V*6
V
*)V110(*006.0
100V*14
100V*6,3
*
100K*5
100K

vào bỏnh xe.
trong đú:
d
b
: Đường kớnh xi lanh hóm(m).
p
b
: ỏp suất xi lanh hóm(Kpa).
b

: Hiệu suất truyền động hóm.
b
 : Bội suất hóm.
n
b
: Số xi lanh hóm trờn một toa xe.
n
k
: Số guốc hóm trờn một toa xe.
Đặt
k
bbb
2
b
n
n***d*
4
A



11
b
b
b
h
11
h
BA*
100P*A*5
100P*A
*P*A
BA*
100K*5
100K
*KK









g*)GP(*
BA*
100P*A*5

100P*A
*P*A*n*n
***1000B
h
11
b
b
bk
hh




11
b
b
bk
h
BA*
100P*A*5
100P*A
*P*A*n*n
*1000
g*)GP(
*B 



1
h
A*A*n*n
B
*1000
g*)GP(
*B
C




100P*A*5
100P*A
*PC
b
b
b




Hay:
b
2
bb
b
b
b
P*100P*A)100P*A*5(*C

hóm đến khi đoàn tàu bắt đầu giảm tốc là : t
k
= t
c
+ t
m
(s), trong
khoảng thời gian này đoàn tàu tăng tốc độ.
Dựa vào kết quả thực nghiệm ta cú quan hệ giữa ỏp lực nồi hóm,
lượng giảm ỏp ống hóm và thời gian nạp giú vào nồi hóm.

Quan hệ giữa lượng giảm ỏp ống hóm,
ỏp lực nồi hóm và thời gian nạp giú vào ống hóm
3. Xỏc định thời gian đoàn tàu tăng tốc
Khi tài xế đưa tay hóm về vị trớ hóm, sau khoảng thời gian t
k
= t
c
+
t
m
tốc độ đoàn tàu bắt đầu giảm. Sau khi tốc độ giảm đến trị số dự định
(Lỳc này ỏp lực nồi hóm đó đạt trị số lớn nhất tương ứng với lượng
giảm ỏp ống hóm) tài xế thực hiện cấp giú đoàn xe để nhả hóm, vỡ ỏp
lực nồi hóm chưa lập tức giảm đến khụng nờn sau khi nhả hóm tốc độ
đoàn tàu vẫn tiếp tục giảm. Gọi t
ct
là thời gian nạp giú nhả hóm để ỏp
lực nồi hóm giảm từ trị số lớn nhất (tương ứng với lượng giảm ỏp ống
hóm) đến trị số P

t
tt
= t
k
+ t
n
- t
ct
= t
c
+ t
m
+ t
n
- ( t
cmax
- t
c
) = 2*t
c
+ t
m
+ t
n
- t
cmax

(s).
4. Thời gian đoàn tàu tăng từ tốc độ ban đầu khi hóm đến tốc độ
giới hạn

,v
i+1
- Tốc độ đầu và cuối trong gian cỏch tốc độ (Km/h).

od
- Lực cản cơ bản đơn vị của đoàn tàu khi chạy đà (N/KN).
i
j
- Độ dốc qui đổi
oo
o
/

Dựa vào cỏc thụng số kỹ thuật của đoàn tàu và tuyến đường ta cú thể
xỏc định được t
z
và t
tt
.
Như vậy ta cú 2 giỏ trị đó xỏc định ứng với số toa xe n là t
z
và t
tt
,
so sỏnh hai giỏ trị này ta được:
Nếu t
z
> t
tt
thỡ trọng lượng kộo đó thoả món theo điều kiện nạp giú

tt2
, t
tt3
. Tiến hành vẽ cỏc đường cong t
z
= f(n) và t
tt
= f(n), cỏc đường
cong này cắt nhau tại một điểm cú số toa xe là n
max
tương ứng với trọng
lượng kộo G
max
. Giỏ trị trọng lượng kộo G
max
thoả món điều kiện nạp giú
nhả hóm khi xuống dốc cú độ dốc qui đổi i
j
.
Cần chỳ ý rằng cỏc đường cong t
z
= f(n) và t
tt
= f(n) mà chỳng ta
xõy dựng là những đường gấp khỳc vỡ vậy mà số toa xe n
max
sẽ khụng phải
là số nguyờn do đú khi tớnh toỏn trọng lượng kộo ta tớnh tương ứng với

số toa nguyờn: (n

10.017

10.017

8.0178

8.018 12.01 12.01

10.01 10.01 9.01
KL Kđ đ Kđ Kđ Kđ đ Kđ đ Kđ
Tàu hàng
G
h
= 896 (Tấn) G
h
= 1176 (Tấn)
r 80 90 100 80 90 100
V
0
23 23 24 24 23 23 24 24 25
tt 11.98 12.05 10.18 12.57

12.64 10.97 11.03

t
z
14.01 12.01 12.01 14.01

12.01 12.01 10.01


KL Kđ đ Kđ Kđ đ Kđ đ Kđ Kđ
Tàu hàng
G
h
= 1000 (Tấn) G
h
= 1344 (Tấn)
r 80 90 100 80 90 100
V
0
24 24 25 25 26 24 24 25 25 26

tt 10.55 10.61 9.75 9.81
11.2
1
11.2
8
9.75
2
9.80
4
t
z
12.01 10.01 10.01 8.02
12.0
3
10.0
1
10.0
1